Synthesis of 2D/2D structural Ti3C2 MXene/g-C3N4 via the Schottky junction with metal oxides: Photocatalytic CO2 reduction with a cationic scavenger

材料科学 光催化 三元运算 MXenes公司 异质结 剥脱关节 肖特基势垒 纳米复合材料 化学工程 金属 电子转移 纳米技术 光化学 光电子学 石墨烯 化学 催化作用 冶金 有机化学 二极管 工程类 程序设计语言 计算机科学
作者
Zambaga Otgonbayar,Won‐Chun Oh
出处
期刊:Applied Materials Today [Elsevier BV]
卷期号:32: 101814-101814 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.apmt.2023.101814
摘要

A series of Ti3C2/CN/Cu2O and Ti3C2/CN/ZnO ternary nanocomposites were successfully fabricated by the integration of 2D Ti3C2 MXene and 2D polymeric carbon nitride (CN) with ZnO and Cu2O. The HF etching on Ti3C2 MXene offered significant improvement for the photocatalyst fabrication, while the close 2D/2D junction of Ti3C2/CN created the Schottky junction to enable proficient electron transfer in the ternary nanocomposite. Next, the junction of 2D MXene and 2D CN with the metal oxides (Cu2O and ZnO) prevented the quick recombination of photoexcited electrons and holes and contributed multiple electron pathways for the CO2/CH3OH process. At the same time, the formation of analogue Z-scheme heterojunctions through the synergistic effect of 2D Ti3C2 MXene and 2D metal-free CN with ZnO contributed to the rapid separation and transfer of photogenerated charge carriers. As a result, the photocatalytic CO2 reduction activity of Ti3C2/CN/Cu2O and Ti3C2/CN/ZnO ternary nanocomposites was significantly enhanced. Meanwhile, adding a Na2SO3 sacrificial electron donor with pure water and NaHCO3 solvent system supply in CO2 photoreduction experiments contributed to the formation of CH3OH. In particular, the yield of CH3OH was up to 18.72% and 19.98%, 5times and 6-times fold than the pure Cu2O and ZnO, while 3-times fold than the TCCN in a water system. In a NaHCO3 solvent with the sacrificial electron donor, the CH3OH rates over Ti3C2/CN/ZnO and Ti3C2/CN/Cu2O were 22.41% and 20.12%. Taking into account the chemical and structural tunability of ternary nanocomposites, the excellent photocatalytic ability of Ti3C2/CN/ZnO and Ti3C2/CN/Cu2O could be used in the future production of hydrocarbon fuels, as well as increasing the possibility of using 2D MXene in photocatalyst fabrication.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
LL完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
谦让的晟睿完成签到 ,获得积分10
2秒前
叶言发布了新的文献求助10
2秒前
优美的茗完成签到,获得积分10
2秒前
suz发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
weiy发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
赵森森发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
袁田完成签到,获得积分10
6秒前
华仔应助jjffyy采纳,获得10
7秒前
7秒前
Alice_Arendt发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
xiaohe关注了科研通微信公众号
8秒前
8秒前
8秒前
科研通AI6.4应助lzh采纳,获得10
8秒前
weiy完成签到,获得积分10
8秒前
喵咪西西发布了新的文献求助10
8秒前
小彭陪小崔读个研完成签到 ,获得积分10
9秒前
suz完成签到,获得积分10
10秒前
小马甲应助bb采纳,获得10
10秒前
alan发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
Kay发布了新的文献求助10
12秒前
科研通AI6.2应助Snoopy采纳,获得10
13秒前
Lucas应助qiu采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
mochanghao完成签到,获得积分10
14秒前
木子完成签到,获得积分10
15秒前
一只鱼发布了新的文献求助10
15秒前
文艺紫菜发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Structural Geology: A Quantitative Introduction 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7215156
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8847090
关于积分的说明 18670384
捐赠科研通 6870206
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3184478
关于科研通互助平台的介绍 2345860
邀请新用户注册赠送积分活动 2158818